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Prozessgrundlage

Die Optimierung des Maschinenzustands ist ein wichtiger Bestandteil der Prozessgrundlage.

Die Kontrollmechanismen in der untersten Stufe der Produktionsprozess-Pyramide (Productive Process Pyramid™) maximieren die Umgebungsstabilität des Prozesses und die Leistung der Maschine, auf der der Prozess stattfindet. Diese vorbeugenden Kontrollen mindern das Risiko, dass bestimmte Abweichungsursachen einen Einfluss auf den Bearbeitungsvorgang haben.

Optimieren Sie Leistungsfähigkeit Ihrer Maschinen

Die Produktionsprozess-Pyramide (Productive Process Pyramid™) - Prozessgrundlage Die unterste Stufe der Produktionsprozess-Pyramide, die Prozessgrundlage, bietet, wie ihr Name schon sagt, eine feste Grundlage, auf der ein automatisierter, leistungsfähiger Prozess aufgebaut werden kann. Sie zielt darauf ab, Fehlerquellen aus dem Prozess auszuschließen und eine kontrollierte, stabile Umgebung zu schaffen, die eine effiziente Ausführung des Bearbeitungsprozesses ermöglicht.

Hierbei handelt es sich um vorbeugende Maßnahmen, die vor dem Bearbeitungsvorgang zum Einsatz kommen.

Optimierung des Maschinenzustands

XL-80 auf Edel-Werkzeugmaschine

Die Optimierung des Maschinenzustands ist ein wichtiger Bestandteil der Prozessgrundlage, da mit einer ungenauen Maschine dauerhaft keine genauen Werkstücke hergestellt werden können. Eine rigoroser Prozess mit Leistungsbeurteilung, Kalibrierung und ggf. Modernisierung kann die Fähigkeit der Maschine den Prozessanforderungen anpassen.

  • Positionsfehler der Werkzeugmaschine sind eine der Hauptursachen für mangelhafte Maßhaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit.
  • Positionsfehler der Werkzeugmaschine lassen sich auf Geometriefehler, dynamische Fehler und Spiel der Maschine zurückführen.
  • Fehler können sogar bei neu installierten Maschinen auftreten, wenn beispielsweise zwischen der werkseitigen Abnahme und erstmaligen Inbetriebnahme im Werk Änderungen vorgenommenw wurden.
  • Verschleiß und Kollisionen können im Laufe der Zeit ebenfalls zu einer Leistungsverschlechterung beitragen.
  • Wenn die Leistungsfähigkeit der Maschine bekannt ist und überwacht wird, kann die Fehlersuche gezielt auf den Prozess gerichtet werden.

Vorbeugende Regelung

Eine prozessfähige Maschine wird beständig gute Werkstücke liefern und weniger unter ungeplanten Unterbrechungen leiden. So steht mehr Zeit für die Zerspanung zur Verfügung und das Wartungspersonal kann proaktiv handeln anstatt auf Notfälle reagieren zu müssen.

Durch regelmäßige Prüfungen des Maschinenzustands sowie der leistungsfähigen Fehlerdiagnose werden reaktive Wartungsaufgaben auf das Mindestmaß beschränkt. So können Sie sich auf wertvolle Vorbeugungsmaßnahmen konzentrieren.

Die Renishaw Systeme XL-80 Laserinterferometer, QC20-W Kreisformmessgerät und AxiSet™ Check-Up sind eine absolute Notwendigkeit, wenn Sie genau über die Leistung Ihrer Maschine informiert sein wollen, Wartungseinsätze planen und die Leistungsfähigkeit Ihrer Maschine dauerhaft überwachen möchten.

Weitere Regelmechanismen der Prozessgrundlagen-Stufe sind:

Aufstellung der Prozessgrundlagen Fertigungsgerechte Konstruktion (DFM = Design For Manufacture) – ein Ansatz im Bereich Produkt- und Prozessdesign, der auf einem umfassenden Verständnis der bestehenden Fähigkeiten sowie dem Streben nach Best-Practice-Methoden basiert. Die wichtigsten Schritte sind:

  1. Maschinen, Werkstoffe und Werkzeuge rationalisieren
  2. Optimierung von Bearbeitungsverfahren und -parametern
  3. Charakterisierung der Prozessleistung
  4. Informieren Sie Konstrukteure / Kunden über Ihre tatsächlichen Fertigungsfähigkeiten

Die Überwachung von Prozesseinflüssen beinhaltet den Einsatz von FMEA und ähnlichen Verfahren, um alle vorgelagerten Faktoren, die auf das Bearbeitungsergebnis Einfluss haben könnten, verstehen und beeinflussen zu können. Hierzu gehört zum Beispiel die Sicherstellung einer konsistenten Werkzeuggeometrie und Einhaltung des Werkzeugaufbaus, die Überwachung der Spannkräfte, Festlegung der Bearbeitungsprogramme und Vorbereitung der Rohlinge.

Die Stabilität der Umgebungsbedingungen befasst sich mit den externen Ursachen für Abweichungen, die nicht im Vorfeld ausgeschaltet werden können, jedoch charakteristisch für die Betriebsumgebung sind. Hierzu gehören Schwankungen der Umgebungstemperatur, ob die Maschine warm oder kalt ist, Sauberkeit von Maschine und Vorrichtungen und Werkzeugstandzeit-Verwaltung. Eine Liste der vor dem Start durchzuführenden Kontrollen ist hier unerlässlich. So ist sichergestellt, dass die Werkzeugmaschine optimal konfiguriert ist, bevor sie in Betrieb genommen wird.

Das Prozessdesign kann die Prozessergebnisse ebenfalls stark beeinflussen. Die beste Möglichkeit zur Stabilisierung und Automatisierung von Prozessen ist ein systematischer Ansatz zur Sequenzierung des Fertigungsprozesses. Das Prozessdesign umfasst beispielsweise die Auswahl von Bearbeitungsstrategien, um Werkzeug-Offsets für die Maß- und Positionskontrolle bearbeiteter Merkmale zu nutzen, die Sequenzierung der Grob- und Feinbearbeitung, um Verwindungen und thermische Verformungen an endbearbeiteten Oberflächen zu verhindern, und die direkte Einbindung von Prozessrückmeldungen in entscheidenden Prozessstufen.

Produktive Prozessmuster

  • Educational article:  (AP100) Productive Process Pattern: Machine condition monitoring - linear axes Educational article: (AP100) Productive Process Pattern: Machine condition monitoring - linear axes [en]

    When machining a component using a CNC machine tool, the quality of the finished part, for example surface finish and adherence to tolerance, is highly dependent on the positioning and contouring performance of the machine. To maintain machine performance, use a telescoping ballbar to conduct a rapid performance check as part of a preventative maintenance regime, before machine performance is compromised.

  • Educational article:  (AP101) Productive Process Pattern: Machine condition monitoring - multi-axis Educational article: (AP101) Productive Process Pattern: Machine condition monitoring - multi-axis [en]

    Productive Process Pattern™ from the foundation layer of the Productive Process Pyramid™. Use a workpiece inspection probe, which is often already fitted to complex machines, together with an AxiSet™ Check-Up system. In just a few minutes, users can identify and report on poor machine rotary axis alignments and, if necessary, alert the machine supplier to carry out further checks and possible error correction.

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